瑞士研究人员开发可穿戴纺织品外粘膜

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瑞士公立研究型大学苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员开发了一种可穿戴的纺织品外粘剂，可以作为额外的肌肉层。他们的目标是用它来增加行动不便的人的上半身力量和耐力。这个想法导致了Myoshirt的诞生：一种柔软，可穿戴的上半身外骨。

它是一种带有上臂袖口的背心，伴随着一个小盒子，其中包含所有不直接在身体上使用的技术。通过嵌入织物中的传感器，智能算法可以检测佩戴者的有意运动和所需的力。然后，电机缩短织物中与佩戴者肌肉平行的电缆 - 一种人造肌腱 - 并以这种方式支持所需的运动。这种帮助始终与用户的动作保持一致，并且可以根据他们的个人喜好进行定制。该大学在一份新闻稿中表示，用户始终处于控制之中，可以随时覆盖该设备。

“我的手臂只是变得越来越弱，”迈克尔·哈格曼说，他在2016年被诊断出患有一种罕见的肌肉萎缩症，称为伯利姆肌病。为了弥补手臂肌肉力量的不足，哈格曼调整自己的动作，导致姿势和拉伤不良。Marie Georgarakis曾是苏黎世联邦理工学院感官运动系统实验室（Sensory Motor Systems Lab）的博士生，她很熟悉这个问题。“虽然医院有许多好的治疗设备，但它们通常非常昂贵和笨拙。很少有技术辅助工具可以让患者在日常生活中直接使用，并在家中进行锻炼时提供帮助。我们希望缩小这一差距，“Georgarakis说。

研究人员最近在一项涉及12名参与者的研究中首次测试了这个原型：10名没有任何身体障碍的人，一名肌肉萎缩症患者（Michael Hagmann）和一名脊髓损伤者。结果很有希望：由于外骨肌，所有参与者都能够更长时间地抬起手臂和/或物体。健康受试者的耐力增加了约三分之一，肌肉萎缩症的参与者的耐力增加了约60%，而脊髓损伤的参与者甚至能够进行三倍的练习。外肌使其对肌肉的负担减轻，绝大多数参与者发现该设备使用起来很直观。

尽管如此，产品需要时间才能进入市场：“在下一阶段，我们希望在未来佩戴者的自然环境中在实验室外测试我们的原型，并利用结果进一步改进它，”Michele Xiloyannis说，他也在苏黎世联邦理工学院的感觉运动系统实验室工作，正在为Myoshirt项目进行研究。为了使设备能够不显眼、舒适地佩戴在人的衣服下，必须进一步减小其尺寸和重量 - 执行器和控制盒目前重4公斤。研究人员希望通过专注于单一核心功能来最小化产品的尺寸 - 在抬起手臂时支撑用户的肩膀。他们还与ETH分拆的MyoSwiss AG密切合作，后者生产和销售一种软外骨骼 - 一种机器人套装。

“我特别喜欢的是研究人员如何与潜在用户合作迭代地开发他们的想法，”Hagmann说，他已经协助了ETH各种技术辅助工具的测试 - 从原型到成品。